Поектирование ВОЛС

Бірмодалы ОТ- дағы радиалды ығысуынан туған шығын келесі формуламен анықталады:    

a1 = - 10 lq , дБ,                                                                          (3.2.6)

 

мұндағы d - екі ОТ – ның максималды радиалды ығысу шамасы, d = 1,138 мкм;

w – БОТ модасының  диаметірін анықтайтын параметр, w = 10 мкм.

 

a1 = - 10 lq = 0,056 (дБ)    

 

ОТ – ның бұрыштық келіспеушілігі оптикалық шығындарға әкеледі. Көрсетілген шығындарды есептеу  формулаларында q келіспеушілік бұрышынан басқа, ауанының сыну көрсеткіші де кіреді. ОТ – ның құжатты мәліметтерінде ПП шамасы көрсетілмегендіктен, бұрыштық келіспеушіліктен туған шығын анықталған қиындықтарға әкеледі. Сондықтан a2 = 0,35 дБ қабылдаймыз.

 

 

 

Сурет. 3.2-– ОТ радиалды ығысуы

 

 

 

 

 

 

Сурет 3.3- ОТ бұрыштық келіспеуі

 

 

 

 

 

 

Сурет 3.4-ОТ осьтік келіспеуі

 

Осьтік келіспеушіліктен туған шығындарын есептеу үшін келесі формулаларды қолданамыз:

 

a = - 10 lq , дБ,                                                               (3.2.7)

 

мұндағы, Z – ОТ ұштары арасындағы максималды ұзындық;

d – ОТ диаметрі;

qа – апертуралық бұрыш.

БОТ үшін шығынның аз шамасына жету үшін Z = 2,95 максималды мәнін аламыз. qа = 5,336° (п.2.1.).

 

a = - 10 lq = 0,01 (дБ),

 

Алмалы - салмалы қосқыштардағы ескерілмеген шығындарды  а4 =0,01 дБ тең деп аламыз.

Алмалы – салмалы  қосқыштардағы технологиялық шығындардың  шамасы келесі шамалардан аспау керек.

 

a_к = £ 0,5 дБ,                                                               (3.2.8)

 

a_к = 0,056 + 0,35 + 0,01 = 0,426 £ 0,5 (дБ)

 

ал, алмалы – салмалы емес қосқыштарда  aн £ 0,1 дБ.

 

Кабельдің жалпы өшулігінің жауабы:

 

a = 0,130 + 0,426 = 0,556 дБ/км

3.7.2 Дисперсияны есептеу

 

Импульстік сигнал жарық өткізгіштіктен өткен кезде оның тек амплитудалық импльсі ғана емес оның формасы да өзгереді. Бұл құбылыс дисперсия деп аталады(τ).

Дисперсия – бұл спектральды немесе модалық құру кезіндегі оптикалық сигналдың шашырауы, ОТ таралу кезіндегі оптикалық сәулелену импульсінің ұзақтығының өсуіне алып келеді. 3.5- суретте көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 3.5 – Дисперсияның салдарынан импульстік формасының бұрмалануы.

 

3.5-сутетте кірістегі сигналдың түрі мен шығыстағы сигналдың формасының өзгеруі.

 

3.6-суретте оптикалық талшықтың классификациясының құрылуы көрсетілген.

 

 

Сурет 3.6 – оптикалық талшықтың классификациясының құрылуы,

 

Дисперсияның техникалық мәліметтері қабылдау\трату апартымен  оптикалық кабельдің сипаттамаларынаң алынды.

Орал –Шыңғырлау - Ақтөбе арасына кеткен ТОБЛ ұзындығы: L=250 км;

Жұмыс толқын ұзындығы: λ=1,55 мкм;

Максималды иілгіштің  нөлдік дисперсиясы: S₀= 0,092 пс/(нм²*км);

Спектрдің макс-ды енінің сәлелену көзі: Δλ=0,04 нм;

Поляризациялық мода дисперсиясының коэфиценті: D_PMD=0,5 пс/км^1/2;

STM-16 бастапқы импульс ұзақтығы: τ₀=25,13 пс;

Нөлдік дисперсия: D_макс(λ) =17,92 пс/(нм*км);

 

Моданың поляризациялық дисперсиясын есептеу.

 

τ_PMD= D_PMD·  =0,5· =7,91 пс;

 

Хроматикалық дисперсияны есептеу.

 

τ_хр = D_макс(λ) · Δλ · L = 17,92 · 0,04 · 250 = 179,2 пс

 

Моданың поляризациясы мен хроматикалық дисперсияның есептеуімен дисперсияның нәтижесін аламыз.

 

 τ_рез= = =179,374 пс

 

Импульстің ақырғы ұзақтығы оның бастапқы ұзақтығымен есептеледі τ₀, онда STM-16 үшін импульс ұзақтығы дисперсия есебінен көбейеді.

 

τ= = =181,126

 

 

3.8 ТОБЛ-ның сенімділігін есептеу

 

Желілерді SDH технологиясының негізінде ұйымдастыру кезінде ТОБЛ-нің сенімділігін және ұзақ  жасағыштығын қамтамасыз  етудің  маңызы  зор. SDH аппаратурасының өзі өте сенімді, одан  басқа басқару мен бақылаудың  кірістірілген құрылғылары ақауларды табу мен резервті  құрылғыларға қосылуды  тездетеді және оңайлатады.

Біріншілік  желілердің сенімділігі-біріншілік  желілердің қасиеті пайдалану  мен  техникалық қызмет көрсетудің  сәйкес шарты  мен режимі кезінде электрбайланыс сигналдарын тарату  бойынша талап  етілген функцияларды  орындау  қабілеттілігімен  сипатталатын типтік физикалық тізбектердің, типтік тарату және желілік күре жол арналарының барлық параметрлерінің қабылданған мәндерін анықталған шекте уақыт бойы сақтау.

Сенімділік проблемасы екі  негізгі бөліктен тұрады: объект құраушыларының сенімділігін және объектінің  техникалық  қызмет  көрсетілуінің жоғарғы деңгейін қамтамасыз  ету.

Күре жол және байланыс арналарының сапалы және тоқтаусыз  жұмысын қамтамасыз ету - оптикалық  кабелді  магистралдың техникалық қызмет көрсетілу жүйесінің негізгі  тапсырмасы болып  табылады.

Бұл  тапсырма ТОБЛ-не  ақпарат таратудың сапасын төмендететін ақаулықтың және арналар бөліктерінде, бөлек күре  жолдарда немесе ТОБЛ-інде байланыстың толығымен жоғалуының пайда болуына әкеп  соғатын әртүрлі дестабилдеуші факторлардың әсер  етуі жағдайында 

ТОБЛ-нің ақаулықтары мен істен шығуы уақыт бойынша кездейсоқ процес- істен шығу  ағынын тудыра  отырып, кез-келген уақытта пайда болуы мүмкін.

ТОБЛ-нің жұмысының сапасын бағалаудың негізгі параметрлерінің бірі – жылына 100 км  трассаға келетін бүліну  тығыздығы m  келесі формуламен  есептеледі:

m = 100 · N / (k · L)                                                                                (3.4.1)

 

Мұндағы N - k жыл  ішінде  ұзындығы L болатын  ТОБЛ-нің істен шығу саны.

Сағатына 1 км ТОБЛ трассасының орташа  істен шығу  тығыздығымен  анықталатын істен шығу  интенсивтілігі - бүліну  тығыздығынан  басқа ТОБЛ-ның тиімділігі  мен сапалы  жұмысының негізгі сипаттамасы болып табылады:

 

λ = m/(100 · 8760)                                                                                  (3.4.2)

 

мұндағы  8760 – бір  жыл  ішіндегі  сағат  саны;                

Ұзындығы L болатын  біртипті ТОБЛ  үшін  үнемі пайдалану шартында істен шығу ағыны интенсивтілігі келесі  формуламен  анықталады:

 

d = l · L                                                         (3.4.3)

 

Қарапайым кабелді  магистралмен  салыстыра  отырып, t  уақыты  ішінде тоқтаусыз  жұмыс  ықтималдылығын келесі көрсеткіштік  функциямен  анықтауға  болады:

 

F(t) = е^-δt                                                                                               (3.4.4)

 

Бұл  шаманың таралу тығыздығы Пуассон заңына бағынады:

 

Р(t) = δ · е^{- δt}                                                                                          (3.4.5)

 

ТОБЛ-ын  пайдалану ұзақтығы туралы экспериментті мәліметтердің болмауына байланысты қарапайым кабелді магистрал үшін  арналған орташа шамаларды пайдалануға болады. Бұл болжам істен шығудың негізгі себептерінің  бірдейлігіне  негізделген. 

Магистралдың екі типі үшін де істен шығу сыртқы әсерлер  нәтижесінде немесе  ішкі  себептерден  пайда  болады. Олардың статистикасы келесі  мәліметтермен  сипатталады:

        - жер  жұмыстарынан  механикалық   бүліну - 61%;

        - пайдалану  және  құрылыс қателігі - 9%;

        - найзағай - 17%;

        - сел,  жерсілкінулер, опырылып  құлау,  топырақ вибрацисы - 7%;

        - басқа  да  себептер- 6%.

Егер істен  шығудың  орташа  статистикалық  саны қарапайым  магистралдарда 15 жыл  ішінде 1,7-ні (k=15) құраса, онда синхронды  желілер ТОБЛ  үшін бұл санды 1,1-ге тең деп алуға (N=1,1) болады.

Жоғарыда  келтірілген  формулалардан  келесіні  аламыз:

Бүліну тығыздығы:

N- істен  шығу коэффиценті;

k- істен  шығудың  орташа уақыты,жыл;

 

m = 100 · 1,1/(15 · 250) = 2,9 · 10^-2

 

Істен  шығу  интенсивтілігі: 

 

λ = 2,9 · 10^-2 /(100 · 8760) = 3,3 · 10^-8

 

Істен  шығу  ағынының интенсивтілігі:

 

δ = λ · L = 3,3· 10^-8 · 250 = 8,371· 10^-6

 

t =  уақыт ішінде тоқтаусыз жұмыс істеу ықтималдығы: : t1 = 1 сағ; t2 = 1 ай = 720 сағ; t3 = 1 жыл = 8760 сағ; t4 = 5 жыл = 43800 сағат.

 

F (t1 ) = exp(-8,371 · 10^-6 · 1) = 1

 

F (t2 ) = exp(-8,371 · 10^-6 · 720) = 0,994

 

F (t 3) = exp(-8,371 · 10^-6 · 8760) = 0,929

 

F (t 4) = exp(-8,371 · 10^-6 · 43800) = 0,693

 

Алынған t уақыт  ішінде тоқтаусыз  жұмыс  істеу нәтижелерін 2.5-кестеге енгіземіз.

Кесте 2.5  - Сенімділік  параметрін  есептеу нәтижелері

 

t, сағ	1	720	8760	43800
F (t)	1	0,994	0,929	0,693

 

2.5-кестеде 5 жылға арналған сенімділік параметрлерінің нәтижесін таптым.

Көрсеткіштік  функциямен  сипатталатын F(t) шамасының ықтималдық тығыздығы Пуассон заңына бағынады:

 

Р(t = 0) = 8,371 · 10^-6 · exp(-8,25 · 10^-6 · 1) = 8,371 · 10^-6

 

Р(t = 1) = 8,25 · 10^-6 · exp(-8,25 · 10^-6 · 720) = 8,321 · 10^-6

 

Р(t =2) = 8,25 · 10^-6 · exp(-8,25 · 10^-6 · 8760) = 7,779 · 10^-6

 

Р(t =5) = 8,25 · 10^-6 · exp(-8,25 · 10^-6 · 43800) = 5,802 · 10^-6

 

Р(t) шамасының ықтималдық тығыздығы нәтижелерін 2.6-кестеге еңгіземіз.

 

Кесте 2.6 - Р(t) шамасының ықтималдық тығыздығын есептеу   нәтижелері

 

t, сағ	1	720	8760	43800
P(t)	8,371 · 10-6	8,321·10-6	7,779 · 10-6	5,802 · 10-6

 

2.6-кестеде Р(t) шамасының ықтималдық тығыздығын есептеу   нәтижелерін 5-жылға деп есептеп таптым. 3.7- суретте Р(t) шамасының ықтималдық тығыздығның суреті көрсетілген.

 

 

 

Сурет 3.7- Р(t) шамасының ықтималдық тығыздығының суреті

Мен бұл жұмыста ТОБЛ -ның сенімділігін есептеген кезде MatCAD программасын қолдандым.

 

ҚОРЫТЫНДЫ

 

Мен бұл бөлімде Орал мен Ақтөбе қалалары арасындағы арналар санының тұрғындар сұранымына сай есептеулін жасадым және де оптикалық кабельдің шығындарын, өшулігін және дисперсияларын есептедім. Орал мен Ақтөбе қалаларының арасындағы регенерациялық аймағын таптым және ТОБЛ сенімділігін есептедім.

 

4 ТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ

 

 

КІРІСПЕ

 

Бұл бітіру жұмысында Орал-Ақтөбе қалалары арасында ТОБЛ ұйымдастыру. Осыған байланысты ақпарат тарату жүйлерінің жылдамдығын арттыру және темір жол бойындағы елді мекендерді цифрлық байланыс жүйісімен қамту. Қазақстан мен Ресей елдерін ТОБЛ байланыстыру.

Жұмыста SDH технологиясының SMA-16 апараты желісі үшін Marconi Communications» компаниясының жабдығын орнату таңдалды. Өміртіршілік қауіпсіздігі тарауында өнеркәсіпті жасанды жарықтандыру мақсатында АТС-тар, мультиплексор және қөректендіргіш тұрған бөлмелерді жарықтандыру жұмысы орындалады.

4.1 Автозалдағы  жасанды жарықтандырудың есебі

 

Жасанды жарық табиғи жарықтың жоқ немесе аз болған жағдайда қолданылады. Жасанды жарық көздері  жоғары және төменгі қысымды газоразрядты шамдар, жазық және тесікті световодтар шамдары.

Еңбектің қолайлы шаттарын орнату үшін өндірістік жарық келесі талаптарға сәйкес болуы керек.

– Жұмыс орындағы жарық ҚР СНиП 2.04-05-2002 бойынша орындалатын жұмыстың сипаттамасына сәйкес болуы керек («табиғи және жасанды жарық. Жалпы талаптары»)

– Жарық жұмыс бетіне немесе айналасына мүмкіндігінше бірқалыпты берілуі керек

– Кенет көлеңкелер болмауы керек

– Дұрыс жарық берілуі үшін жарық шамның керекті спектральді құрамын қамтамасыз етуі керек.

– Жарық жүйесі басқа зиянды факторлардың (шу) қайнар көзі болмауы керек, онымен қоса электро және өртке қауіпсіз болуы керек.

Жасанды жарықтың түрлері: жұмыстық, авариялық, күзеттік.

Жұмыстық жарық –  ғимарат іштерінде және жұмыстардың  өндірістік жерлерінде нормирленген жарықтық талаптар беретін жарық.

Авариялық жарық қауіпсіздік  және эвакуациялық жарық болып бөлінеді. Қауіпсіздік жарық жұмыстың жарықтың 5%-ін құрайды. Бұл жарық жұмыстық жарық өшіріліп, ол өз кезегінде  өрт, жарылыс, адам улануына, т.с. секілді  процестерге әкеле алған жағдайда қолданылады.